电磁感应现象的两种情况共61页文档
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电磁感应现象的两类情况一、电磁感应现象中的感生电场1.感生电场麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场,它与静电场不同,不是由电荷产生的,我们把它叫做感生电场。
2.感生电动势由感生电场产生的感应电动势。
3.感生电动势中的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用。
4.感生电场的方向判断1.感生电场是一种涡旋电场,电场线是闭合的。
2.感生电场的方向可由楞次定律判断。
如图4-5-1所示,当磁场增强时,产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。
3.感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
1、某空间出现了如图4-5-2所示的一组闭合电场线,方向从上向下看是顺时针的,这可能是()A.沿AB方向磁场在迅速减弱B.沿AB方向磁场在迅速增强C.沿BA方向磁场恒定不变D.沿BA方向磁场在迅速减弱2、(多选)下列说法中正确的是()A.感生电场由变化的磁场产生B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和安培定则来判定D.感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向3、如图4-5-3所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A.不变B.增加C.减少D.以上情况都可能4、如图2所示,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速转动(俯视),若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场.若运动过程中小球带电荷量不变,那么()A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B.小球所受的磁场力一定不断增大C.小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动D.磁场力对小球一直不做功二、电磁感应现象中的洛伦兹力1.动生电动势由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。
2.动生电动势中的“非静电力”自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力,非静电力与洛伦兹力有关。
电磁感应现象的两类情况一、电磁感应现象中的感生电场常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷,电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢?1、感生电场:右图所示,一个闭合电路静止于磁场中,当磁场由弱变强时,闭合电路中产生了感应电动势与感应电流,这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的?变化的磁场在周围空间产生了电场——感生电场,导体中的自由电荷在感生电场的作用下做定向移动,产生感应电流,导体中产生了感应电动势。
感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场是涡旋电场,电场线是闭合的,电场力相当于非静电力。
2、例题:阅读课本例题,回答下列问题:①真空室内的磁场由谁提供?当电磁铁的电流恒定时,真空室内的电子受力如何? 磁场由电磁铁的电流提供;当电流恒定时,不能产生感生电场,故电子不受电场力作用。
②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时,所激发的磁场和感应电场怎样?真空室中的电子受力怎样?能使电子加速吗?磁场减弱,形成逆时针涡旋电场,电子受顺时针电场力,被加速。
③电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时,所激发的磁场和感应电场怎样?真空室中的电子受力怎样?能使电子加速吗?磁场增强,形成顺时针涡旋电场,电子受逆时针电场力,被加速。
二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线运动时,磁场没有变化,不能产生感生电场,其感应电动势又是如何产生的?思考与分析:右图所示,导体棒CD 在匀强磁场中运动:①为了方便,我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷,那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何?正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向?正电荷所受洛伦兹力方向沿导体棒向上,正电荷在纸面内向右运动的同时再向上运动。
②导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么?导体两端产生电势差—动生电动势,形成电场,若导体棒匀速运动,当洛伦兹力与电场力相等时自由电荷不再沿导体棒向上运动。
③导体棒的那端电势比较高?C端电势高。